一种适用废旧轮胎处理能源综合利用的设备及方法

技术领域

本发明涉及废旧轮胎综合利用领域，具体涉及热裂解产物余热利用的设备和方法。

背景技术

国家对废旧轮胎资源化利用不断重视，随着国家环保法律法规不断完善，工业连续化废轮胎热裂解技术因其优势逐渐发展成为轮胎处理行业的主流技术。轮胎胶粒在连续热裂解设备中，在无氧或缺氧的条件下产物为裂解油气、粗碳黑，裂解油气经冷凝后分为裂解油及不凝可燃气，不凝可燃气用作裂解的热源，裂解油作为产品外售，粗碳黑经深加工制作为碳黑颗粒后外售。由于部分低闪点油(低于32℃)仍存在于裂解油中，这部分裂解油属于危险化学品，需要取得相关资质，否则不能对外销售，因为油品占裂解产品的45％，影响了此类裂解产品的收益。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景方案的不足，提供一种安全、经济的轮胎胶粒裂解产品利用设备和方式，解决了低闪点油品的利用问题，同时提高工能量利用率。

本发明提供一种适用废旧轮胎处理能源综合利用的设备，包括热裂解设备、油气两用燃烧机、一级冷凝装置、二级冷凝装置、不凝可燃气存放仓、燃气发电机、烘干机；所述油气两用燃烧机为所述热裂解设备提供能量；所述热裂解设备设有裂解油气出口、粗炭黑出口，粗炭黑出口通向烘干机；油气两用燃烧机设有气入口、油入口、烟气出口，烟气出口通向烘干机；所述热裂解设备的裂解油气出口通向一级冷凝装置；一级冷凝装置设有开口通向二级冷凝装置；二级冷凝装置设有轻质油出口和不凝可燃气出口，二级冷凝装置的轻质油出口通向油气两用燃烧机的油入口，二级冷凝装置的不凝可燃气出口通向不凝可燃气存放仓；不凝可燃气存放仓开设三个出口，一出口通向油气两用燃烧机，一出口通向烘干机，一出口通向燃气发电机的气入口；燃气发电机开设烟气出口，烟气出口通向烘干机。

本发提供了一种适用废旧轮胎处理能源综合利用的方法，具体如下：

裂解设备使用油气两用燃烧机提供能量，轮胎胶粒进入裂解设备后，在缺氧或厌氧环境下裂解，产生裂解油气及固态粗碳黑；

裂解油气经两级冷凝后液化为重质油、含低闪点油的轻质油和不凝可燃气，控制冷凝温度在120℃-140℃区间，使轻质油比例最低；

将轻质油和不凝可燃气送入油气两用燃烧机加热，多余的不凝可燃气通过燃气发电机发电；

粗碳黑经研磨及造粒后制作为碳黑颗粒，碳黑颗粒制作成干碳颗粒的过程进行烘干脱水，烘干热源利用油气两用燃烧机的烟气及燃气发电机燃烧的烟气。

具体的，在上述方法中根据能源需求，调整不凝可燃气用于裂解加热、碳黑烘干及燃气发电的比例。

具体的，在上述方法中，将含低闪点油的轻质油单独收集，在120℃-140℃区间选择冷凝温度，将低闪点油的比例控制在总油量的5％以内。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、控制了轻质油的比例，解决了含低闪点油的问题，实现合格油品的安全销售；

2、全部不凝可燃气收集利用，无放散，且不凝可燃气发电可供工厂用电，降低了电量消耗成本；

3、裂解设备燃烧烟气的温度约300℃，将烟气用于造粒碳黑烘干，使得烘干设备不需要额外消耗天然气，同时降低了排烟温度，提高了工厂能量利用率。

4、正常生产过程中不需要外加燃料提供热量。

附图说明

图1为本发明具体实施例中适用废旧轮胎处理能源综合利用的设备的构造简图；

图2为本发明的废旧轮胎处理能源综合利用的方法在具体实施中的能量平衡图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进详细说明。

如图1所示，本发明提供的一具体适用废旧轮胎处理能源综合利用的设备，包括热裂解设备1、油气两用燃烧机2、一级冷凝装置3、二级冷凝装置4、不凝可燃气存放仓5、燃气发电机6、烘干机7；所述油气两用燃烧机2为所述热裂解设备1提供能量；所述热裂解设备1设有裂解油气出口11、粗炭黑出口12，粗炭黑出口12通向烘干机7；油气两用燃烧机2设有气入口21、油入口22、烟气出口23，烟气出口23通向烘干机7；所述热裂解设备1的裂解油气出口11通向一级冷凝装置3；一级冷凝装置3设有开口通向二级冷凝装置4；二级冷凝装置4设有轻质油出口41和不凝可燃气出口42，二级冷凝装置4的轻质油出口41通向油气两用燃烧机2的油入口22，二级冷凝装置4的不凝可燃气出口42通向不凝可燃气存放仓5；不凝可燃气存放仓5开设三个出口(51、52、53)，一出口51通向油气两用燃烧机2的气入口21，一出口52通向烘干机7，一出口53通向燃气发电机6；燃气发电机6开设烟气出口61，烟气出口61通向烘干机7。

如图2所示(图2括号内为能量相对值，初始值为100)，适用废旧轮胎处理能源综合利用的方法，包括以下步骤：

轮胎胶粒进入裂解设备后，在缺氧或厌氧环境下裂解，产生裂解油气及固态粗碳黑,裂解设备使用油气两用燃烧机提供能量；

裂解油气经两级冷凝后液化为重质油、含低闪点油的轻质油和不凝可燃气，控制合理的冷凝温度在120℃-140℃区间，使轻质油比例最低；

将轻质油和不凝可燃气送入油气两用燃烧机加热，多余的不凝可燃气通过燃气发电机发电；

粗碳黑经研磨及造粒后制作为碳黑颗粒，碳黑颗粒制作成干碳颗粒的过程进行烘干脱水，烘干热源利用油气两用燃烧机的烟气及燃气发电机燃烧的烟气。

在一具体实施例中，根据能量需求情况，将不凝可燃气的50％用于裂解加热及碳黑烘干，将不凝可燃气的50％用于燃气发电。将含低闪点油的轻质油单独收集，在120℃-140℃区间选择冷凝温度，将轻质油中的低闪点油的比例控制在总油量的5％以内；收集的轻质油，用于裂解加热。

在具体实施中，粗碳黑经研磨及造粒后制作为碳黑颗粒，造粒过程中需加大量水，成型后又需烘干脱水，烘干热源可利用热裂解设备燃烧机的烟气及燃气发电机燃烧的烟气，既有效利用了余热又不需借助外部热源，从而实现了全流程依靠自身裂解产物加热，不额外消耗天然气等化石燃料，将轮胎热裂解产品全部有效利用，并进行了余热利用。